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MACHINE HYDRAULIQUE, EN PARTICULIER MOTEUR HYDRAULIQUE, A
MOUVEMENT ALTERNATIF.
L'invention est relative à une machine hydraulique, en particulier un
moteur hydraulique, machine du genre de celles qui comprennent :
- une enveloppe ;
- un piston propre à coulisser en mouvement alternatif dans
l'enveloppe, le piston séparant deux chambres de l'enveloppe ;
- des moyens de commutation hydraulique pour l'alimentation en
liquide et l'évacuation des chambres séparées par le piston, ces moyens de
commutation étant commandés par les déplacements du piston et comportant
au moins une biellette agissant sur un organe de distribution pouvant prendre
deux positions stables ;
- et des moyens de déclenchement comprenant un poussoir propre à
provoquer, en fin de course du piston, un changement brusque de la position
des moyens de commutation, sous l'action d'un moyen élastique, pour
l'inversion de la course.
Un moteur hydraulique de ce genre est connu, par exemple d'après
EP-B-0 255 791, ou d'après US-A-5 505 224 ou d'après EP-B-1 151 196. Ce
moteur hydraulique peut servir à entraîner un dispositif d'injection d'un
additif
dans un liquide principal assurant le fonctionnement du moteur.
Le nombre de pièces des moteurs hydrauliques de ce genre, connus
à ce jour, est relativement important, notamment pour réaliser les moyens de
déclenchement avec moyen élastique. Il en résulte des opérations de montage
et de démontage relativement compliquées, ce qui ne facilite pas la
fabrication
ni la maintenance, par exemple pour le remplacement de pièces usées. II est
souhaitable, en outre, que les moyens de déclenchement soient formés par un
mécanisme simple.
L'invention a donc pour but, surtout, de fournir une machine
hydraulique du genre défini précédemment, notamment un moteur hydraulique,
dont le montage et le démontage soient rendus plus simples et plus rapides. Il
est souhaitable également de rendre la fabrication plus aisée avec un nombre
de pièces réduit.
En outre, la solution proposée devrait permettre de supprimer toute
pièce métallique, et notamment des ressorts métalliques, afin d'augmenter la
résistance de la machine à des produits chimiques à doser. Il serait
avantageux
que l'injection du produit à doser, notamment produit chimique, ait lieu dans
la
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seule chambre de sortie de la machine.
Il est souhaitable également d'améliorer les conditions dans
lesquelles l'étanchéité entre les différentes sections du piston et la paroi
de
l'enveloppe est réalisée.
Selon l'invention, une machine hydraulique à mouvement alternatif,
en particulier un moteur hydraulique, du genre défini précédemment est
caractérisée en ce que le moyen élastique est solidaire, à chacune de ses
extrémités, d'un organe d'articulation reçu respectivement dans un logement
prévu sur la biellette et sur une autre pièce mobile de la machine, chaque
io logement étant ouvert suivant une direction sensiblement opposée au sens de
l'effort exercé par le moyen élastique dans le logement, de sorte que chaque
organe d'articulation du moyen élastique peut être extrait de son logement
ouvert à l'encontre dudit effort, le montage et le démontage s'en trouvant
simplifiés.
L'organe d'articulation solidaire du moyen élastique à chacune de
ses extrémités est avantageusement constitué par un pion cylindrique,
transversal à la direction de l'effort exercé par le moyen élastique, formant
axe
d'articulation.
Le moyen élastique peut être constitué par une lame ressort en
forme d'arc de courbe, en particulier sensiblement en forme de demi-cercle.
Cette lame ressort est avantageusement réalisée en matière plastique et les
pions d'articulation prévus à chaque extrémité sont moulés d'une seule pièce
avec cette lame ressort.
Dans le cas d'une machine hydraulique différentielle avec un piston
présentant une zone à grande section et une zone à plus petite section, les
moyens de commutation peuvent comprendre un porte-clapets avec au moins
un premier clapet dont le siège est prévu sur la petite section du piston, et
au
moins un deuxième clapet dont le siège est prévu sur la grande section du
piston, chaque clapet comportant une tige attelée au porte-clapets, l'un des
clapets étant situé du même côté que la biellette, par rapport au piston, et
l'autre clapet étant situé du côté opposé avec une tige qui traverse le siège
pour
assurer l'attelage au porte-clapets ; l'attelage de la tige du clapet situé du
côté
opposé à la biellette est réalisé de préférence par un encliquetage sur le
porte-
clapets, cet encliquetage étant accessible du côté du piston où se trouve la
biellette de sorte que le démontage du clapet et l'extraction du porte-clapets
s'en trouvent facilités.
La biellette est articulée à son extrémité éloignée du moyen élastique
en un point fixe relativement au piston . Avantageusement, la biellette est
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solidaire, à son extrémité éloignée du moyen élastique, d'un axe
d'articulation
orienté transversalement à la biellette, reçu dans une échancrure prévue dans
une paroi solidaire du piston et parallèle à l'axe du piston, cette échancrure
étant ouverte dans le sens opposé à celui de l'effort exercé par le moyen
élastique sur la biellette. L'axe de la biellette est simplement engagé dans
cette
échancrure, ce qui permet un démontage particulièrement simple et rapide.
De préférence deux biellettes élémentaires parallèles sont prévues,
reliées entre elles par une traverse, chaque biellette élémentaire comportant
à
son extrémité voisine du moyen élastique un logement ouvert en regard de
1o l'autre biellette pour recevoir une extrémité de l'axe d'articulation
solidaire du
moyen élastique.
Chaque biellette peut comporter deux branches parallèles entre
lesquelles est prévu l'axe d'articulation sur le piston, cet axe étant moulé
d'une
seule pièce avec les deux branches de la biellette.
Le poussoir est solidaire en partie haute d'un portique avec deux
parois qui entourent le moyen élastique, et au moins une échancrure s'ouvrant
du côté opposé à la biellette, chaque échancrure recevant l'une des extrémités
de l'axe d'articulation du moyen élastique. Les deux parois encadrant le moyen
élastique se prolongent du côté opposé à la tige et sont réunies par une
traverse en partie haute, cette traverse constituant la butée haute du
poussoir.
Les deux parois du portique peuvent comporter, de part et d'autre
des zones munies des échancrures recevant l'axe d'articulation du moyen
élastique, des saillies extérieures propres à coopérer avec des parois
solidaires
du piston pour le guidage du poussoir relativement au piston.
Le porte-clapets peut présenter la forme d'un cadre, vertical en
position de fonctionnement, comportant sur ses deux côtés verticaux des
nervures en saillie vers l'extérieur propres à coopérer avec des rainures de
guidage correspondantes prévues dans le piston. Le côté horizontal inférieur
du
cadre comporte des logements ouverts permettant un attelage aisément
3o démontable d'au moins un et de préférence deux clapets ayant leur siège sur
la
petite section du piston et situés du même côté que la biellette. Le côté
horizontal supérieur du cadre se prolonge, à chaque extrémité, au-delà des
montants verticaux et comporte des logements ouverts permettant de recevoir
par simple encliquetage la tige d'un clapet, ayant son siège sur la grande
section du piston, du côté opposé à la biellette.
Le porte-clapets peut comporter, sur son côté horizontal supérieur,
un étrier en saillie vers le haut, encadrant par ses ailes latérales le moyen
élastique formé par une lame en arc de courbe. Cet étrier est prévu pour
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assurer un fonctionnement en dérivation (by-pass) de la machine lorsqu'il
vient
en appui contre le couvercle de l'enveloppe.
Le piston est muni au niveau de sa grande section et de sa petite
section de lèvres d'étanchéité orientées en sens opposé et tournées l'une vers
l'autre. De préférence, ces lèvres d'étanchéité sont prévues sur des bagues
circulaires démontables, et le piston est moulé d'une seule pièce.
Chaque bague d'étanchéité est avantageusement fixée au piston par
un assemblage du type à baïonnette comportant des saillies radiales sur la
surface interne du joint et des rainures périphériques correspondantes sur la
io surface externe du piston, avec rainures parallèles à l'axe géométrique du
piston pour permettre la venue de chaque saillie du joint au droit d'une
rainure
périphérique correspondante du piston.
La bague prévue au niveau de la grande section du piston présente
avantageusement un profil en V dont la concavité est tournée du côté de la
petite section, et comporte du côté opposé une lèvre d'étanchéité tronconique
dont le diamètre augmente en direction du couvercle de l'enveloppe.
La bague circulaire de la petite section du piston présente une
section transversale en forme de V dont la concavité est tournée du côté de la
grande section.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-
dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus
explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit
avec
référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces
dessins :
Fig.1 est une représentation schématique simplifiée en coupe
verticale d'un moteur hydraulique selon l'invention.
Fig. 2 est une vue en perspective, en coupe verticale, d'un moteur
hydraulique selon l'invention.
Fig. 3 est une coupe verticale partielle du moteur hydraulique suivant
la ligne III-III de Fig. 4.
Fig. 4 est une coupe verticale partielle suivant la ligne IV-IV de Fig. 3.
Fig. 5 est une vue en perspective du piston différentiel avec clapets,
porte-clapets, moyen élastique et poussoir en place.
Fig. 6 est une vue en perspective éclatée du piston de Fig. 5 et des
différentes pièces démontées.
Fig. 7 est une vue en perspective éclatée du piston seul et des joints
démontés.
Fig. 8 est une vue de dessous du joint de la grande section du
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piston.
Fig. 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de Fig. 8.
Fig. 10 est une coupe verticale du joint de la petite section du piston.
Fig.11 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du
5 poussoir en deux parties en cours d'assemblage, et
Fig.12 est une vue en perspective éclatée, semblable à Fig.7, d'une
variante de réalisation du piston et des joints.
En se reportant aux dessins, notamment aux Fig. 1 et 2, on peut voir
une machine hydraulique constituée par un moteur hydraulique différentiel à
io mouvement alternatif. La description qui suit concerne essentiellement un
moteur différentiel, c'est-à-dire un moteur dont le piston présente deux zones
de sections différentes, mais l'invention peut s'appliquer également à des
moteurs à piston simple, ou à membrane à la place du piston.
Le moteur M comprend une enveloppe 1 constituée d'un corps
is cylindrique 2 surmonté d'un couvercle 3 assemblé au corps 2 de manière
démontable, notamment par vissage.
Un piston différentiel 4 est disposé dans l'envelôppe 1 pour coulisser
en mouvement alternatif. Le piston 4 comporte, en partie haute, une zone 5 de
grande section, en forme de couronne, dont la périphérie est en appui de
20 manière étanche contre la paroi interne de l'enveloppe 1. Un fût 6
sensiblement
cylindrique, coaxial à l'enveloppe 1 et de plus petit diamètre que la couronne
5
est solidaire de cette couronne et s'étend vers le bas. La partie inférieure
du fût
6 coulisse de manière étanche dans un logement cylindrique 7 coaxial à
l'enveloppe 1. Le fût 6 est fermé en partie basse par un fond 6a, constituant
la
25 zone de petite section du piston.
Le piston 4 sépare le volume intérieur de l'enveloppe 1 en deux
chambres, respectivement 8 située au-dessous de la couronne 5, et 9 située
au-dessus de la couronne 5. La chambre 8 est une chambre annulaire
comprise entre l'enveloppe 1, la surface extérieure du logement 7 et la
surface
3o extérieure du fût 6. Une tubulure d'entrée 10 débouche en partie basse de
la
chambre 8. Le volume intérieur du logement 7 situé au-dessous du fond 6a du
piston constitue une troisième chambre 11, ou chambre de sortie, à laquelle
est
raccordée une tubulure de sortie 12 d'axe orthogonal à celui de l'enveloppe.
Un manchon cylindrique 13 coaxial à l'enveloppe 1 s'étend vers le
35 bas pour permettre le raccordement à un dispositif d'injection J d'un
additif
liquide dans la chambre 11 de sortie. Ce dispositif d'injection est actionné
par le
moteur dont le piston 4 est relié par une tige 4r à un moyen de pompage de
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l'additif. Pour plus de détails concernant ce type de moteur on pourra se
reporter à EP 0255791, EP 1 151 196 et WO 2004/051085.
Des moyens de commutation hydraulique C sont prévus pour
l'alimentation en liquide et l'évacuation des chambres 8, 9 séparées par le
piston. Ces moyens de commutation C sont commandés par les déplacements
du piston 4 et comportent une biellette 14 agissant sur un organe de
distribution
pouvant prendre deux positions stables. Dans l'une des positions stables, la
chambre 8 reçoit le liquide sous pression tandis que la chambre 9 est reliée à
la
sortie 12. Dans l'autre position de l'organe de distribution 15, la chambre 9
io reçoit le liquide sous pression et est isolée de la chambre 11.
Dans l'exemple représenté sur les dessins, l'organe de distribution
15 est constitué par un porte-clapets comprenant au moins un premier clapet
16 dont le siège est situé sous la couronne 5, le clapet 16 ayant une tête
située
dans la chambre 8. Le clapet 16 se ferme en se déplaçant de bas en haut selon
15 les dessins. L'organe de distribution 15 est muni d'au moins un autre
clapet 17
dont la tête est située dans la chambre 9. Le siège de chaque clapet 17 est
situé sur le fond 6a. Le clapet 17 se ferme par un mouvement de descente
contre son siège.
Le moteur comporte en outre des moyens de déclenchement
comprenant un poussoir 18 propre à provoquer, en fin de course du piston, par
venue en appui contre une butée, un changement brusque de la position des
moyens de commutation C sous l'action d'un moyen élastique E, pour
l'inversion de la course du piston.
La biellette 14 est articulée à une extrémité 14a sur un point fixe par
rapport au piston 4. L'autre extrémité 14b de la biellette peut se déplacer
dans
une fenêtre verticale 19 du porte-clapets et venir en butée contre l'une des
deux
extrémités de cette fenêtre, dans l'une des deux positions stables de l'organe
de distribution 15.
Selon l'invention comme visible sur Fig.2 et 6, le moyen élastique E
3o est solidaire, à chacune de ses extrémités, d'un organe d'articulation 20a,
20b
reçu respectivement dans un logement 21 prévu sur la biellette et 22 sur une
autre pièce mobile de la machine, à savoir le poussoir 18 dans l'exemple
représenté. Chaque logement 21, 22 est ouvert suivant une direction
sensiblement opposée au sens de l'effort exercé par le moyen élastique E dans
la paroi du logement considéré. Le démontage de l'organe d'articulation 20a,
20b de son logement s'effectue par un simple mouvement de translation en
exerçant un effort contraire à celui du moyen élastique E. Le maintien des
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organes d'articulation 20a, 20b dans leur logement est assuré par l'effort
développé par le moyen élastique E.
Ce moyen élastique E est avantageusement constitué par une lame
ressort 23 sensiblement en forme d'arc de courbe convexe, notamment
sensiblement en demi-cercle. La lame 23 est solidaire à chaque extrémité d'un
pion cylindrique orthogonal au plan de l'arc de courbe, ce pion constituant
l'organe d'articulation 20a, 20b.
De préférence, la lame ressort 23 est réalisée en matière plastique,
et est moulée d'une seule pièce avec les pions cylindriques 20a, 20b. La lame
io ressort 23 tourne sa convexité du côté opposé au fond 6a du piston.
La biellette 14 est articulée, à son extrémité 14a éloignée du
logement 21 recevant le pion 20a, dans une échancrure 24 (Fig.6), fixe par
rapport au piston 4.
La biellette 14 (Fig.2 et 6) est avantageusement formée par deux
biellettes élémentaires parallèles 25, 26 reliées entre elles par une traverse
27
plus proche de l'extrémité 14b que de l'autre extrémité 14a. Les extrémités
des
biellettes 25 et 26 formant l'extrémité 14b, ont une forme cylindrique d'axe
géométrique orthogonal à la direction longitudinale des biellettes. Chacune de
ces extrémités cylindriques comporte un logement 21 tourné vers l'autre
2o biellette élémentaire, et ouvert du côté opposé à l'extrémité 14a. Chaque
logement 21 reçoit une extrémité du pion 20a qui fait saillie transversalement
de part et d'autre de la lame 23. De préférence, un encliquetage du pion 20a
dans le logement 21 est prévu.
Chaque biellette élémentaire 25, 26 comporte deux branches
parallèles entre lesquelles est prévu, à l'extrémité 14a, un axe
d'articulation 28
reçu dans l'échancrure 24 du piston. Un axe 28 est prévu pour chaque biellette
élémentaire 25, 26. Chaque axe 28 est moulé d'une seule pièce avec les deux
branches de la biellette élémentaire. Les deux biellettes élémentaires 25, 26
sont moulées d'une seule pièce avec la traverse 27 de sorte que la biellette
14
est constituée par une pièce unique en matière plastique.
Les échancrures 24 d'articulation sur le piston forment un logement
sensiblement en demi-cercle pour un engagement libre d'un axe 28. Les
échancrures 24 sont prévues dans des parois 29,30 parallèles entre elles et à
l'axe géométrique du piston, équidistant de ces parois. L'écartement entre les
parois 29, 30 est égal à l'écartement entre les axes d'articulation 28 des
deux
biellettes élémentaires, tandis que l'épaisseur des parois 29, 30 est
inférieure à
la distance entre les faces internes des deux branches parallèles d'une même
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biellette élémentaire. Chaque paroi 29, 30 est encadrée par deux branches
parallèles d'une même biellette élémentaire.
Chaque échancrure 24 est ouverte dans le sens opposé à l'effort
exercé par la lame élastique 23 sur la biellette 14, effort qui pousse et
maintient
chaque axe 28 en appui contre le fond de l'échancrure 24. L'axe 28 est
simplement engagé dans l'échancrure 24, de préférence sans encliquetage. Le
montage et le démontage de la biellette 14, avec ses deux axes 28
respectivement dans les échancrures 24, sont particulièrement simples et
rapides.
Le poussoir 18, comme visible sur Fig.6, comprend une tige 31, par
exemple à section cruciforme, guidée en coulissement dans un puits 32 (Fig.2)
du piston. La tige 31 comporte, sensiblement à mi longueur, une gorge 33 pour
recevoir un joint torique 34 assurant un coulissement étanche dans le puits
32.
L'extrémité supérieure de la tige 18 est solidaire d'un cadre 35 comportant
une
embase transversale solidaire de l'extrémité supérieure de la tige 18. Le
cadre
35 comporte également deux parois longitudinales 35a, 35b, parallèles à l'axe
géométrique de la tige 18, encadrant la lame élastique 23 et reliées en tête
par
une traverse 36. Chaque paroi 35a, 35b comporte à sa base solidaire de la tige
18 une échancrure 22 sensiblement en demi-cercle, s'ouvrant du côté opposé à
la bie((ette 14. Chaque échancrure 22 reçoit l'une des extrémités du pion
d'articulation 20b, de préférence avec encliquetage. Le cadre 35 forme une
sorte de portique et la traverse 36 en partie haute constitue la butée haute
du
poussoir.
Les extrémités de la lame 23 ont de préférence une largeur réduite
qui détermine l'écartement minimal admissible entre les faces en regard des
parois intérieures d'extrémité des logements 21 ou 22.
Le poussoir 18 avec son cadre 35 est également réalisé d'une seule
pièce en matière plastique. Le montage ou le démontage du pion 20b dans les
logements 22 est particulièrement simple et rapide, par déformation élastique
3o de la lame 23.
Les deux parois longitudinales 35a, 35b du portique 35 comportent
vers l'extérieur, de part et d'autre des zones munies des échancrures 22, des
saillies 37, par exemple en forme de tronc de pyramide, limitées par une face
sommitale plane parallèle à l'axe géométrique de la tige 31 et orthogonale au
pion 20b. Les saillies 37 sont propres à coopérer avec des parois 38 (Fig.5 et
6)
en forme de dièdre droit, solidaires du piston, assurant le guidage du
portique
35. Les parois 38 se raccordent aux parois 30 suivant une arête parallèle à
l'axe du piston, du côté opposé aux échancrures 24.
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Les clapets 16, 17 sont montés sur le porte-clapets 15 (Fig.6) ayant
sensiblement la forme d'un cadre 39, vertical en position de fonctionnement du
moteur, comportant sur ses deux côtés verticaux des nervures 40 en saillie
vers
l'extérieur, propres à coopérer avec des rainures de guidage (non visibles)
prévues dans le piston 4. Le côté horizontal inférieur du cadre 39 comporte
deux logements ouverts 41 permettant un attelage, avec encliquetage de la tige
cylindrique d'un clapet 17, par une translation perpendiculaire au plan du
cadre
39. Les bords inférieurs de chaque logement 41 sont logés, avec un certain jeu
suivant une direction parallèle à l'axe du piston, entre deux collerettes ou
lo disques 42a, 42b (Fig.4) solidaires de la tige du clapet. Le clapet
proprement
dit est constitué par un disque comportant à sa périphérie une gorge 43
(Fig.4)
pour recevoir un joint d'étanchéité.
Les sièges respectifs des clapets 17 sont prévus sur le fond 6a de
petite section du piston 4. Les clapets 17 sont situés du côté de la biellette
14
par rapport au piston 4.
Le côté horizontal supérieur du cadre 39 (Fig.6) se prolonge au-delà
des montants verticaux du cadre et comporte, à chaque extrémité, un logement
44 ouvert latéralement, à section transversale supérieure à un demi-cercle
pour
recevoir avec encliquetage une tige cylindrique 45 (Fig.4) solidaire du clapet
16.
2o La tige 45 comporte deux collerettes en saillie radiale entre lesquelles
vient se
loger la paroi du logement 44. Deux clapets 16 sont prévus auxquels
correspondent deux sièges 45 sur la grande section 5 du piston,
symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe du piston et orthogonal
à l'axe de pivotement de la biellette 14.
Les clapets 16 sont orientés avec leur tige 45 dirigée vers le haut qui
est engagée à travers l'ouverture du siège pour être accrochée au logement 44,
du même côté de la grande section 5 que la biellette 14. Lorsque le couvercle
3
est démonté, il est possible d'accéder aux tiges 45 des clapets 16 pour les
engager dans les logements 44, ou les en dégager.
Le porte-clapets 15, 39 comporte avantageusement, sur son côté
horizontal supérieur, un étrier 46 en saillie vers le haut encadrant, par ses
ailes
latérales, la lame élastique 23 (Fig.5). Cet étrier 46 est prévu pour assurer,
lorsqu'il vient en appui contre le couvercle 3 de l'enveloppe, par exemple par
suite d'une défaillance d'une pièce du moteur, un fonctionnement de la machine
en dérivation (by-pass), les clapets étant maintenus ouverts.
Le porte-clapets 15, 39 forme une pièce unique qui peut être réalisée
en matière plastique moulée.
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Des colonnettes 47, trois par exemple, à section transversale en
étoile à trois branches, solidaires de la grande section 5 du piston, font
saillie
vers le haut parallèlement à l'axe du piston et sont réparties à 1200 l'une de
l'autre au voisinage de la périphérie du piston. Les colonnettes 47
constituent
5 des butées mécaniques de sécurité contre le couvercle 3 de l'enveloppe en
cas de rupture d'une pièce ou d'un surdébit , la hauteur de ces colonnettes 47
étant prévue en conséquence.
Le piston 4 est muni, au niveau de sa grande section et de sa petite
section, de lèvres d'étanchéité 48, 49 (Fig.6 et 7) tournées l'une vers
l'autre.
to Les lèvres d'étanchéité 48, 49 sont prévues sur des bagues
d'étanchéité circulaires démontables 50, 51, bien visibles sur Fig.7. Le
piston 4
peut ainsi être moulé d'une seule pièce, avantageusement en matière plastique.
Chaque bague d'étanchéité 50, 51 est avantageusement fixée au
piston 4 par un assemblage du type à baïonnette comportant des saillies
radiales 52, 53 sur la surface interne des bagues respectives 50, 51. Les
saillies 52, 53 sont propres à coopérer avec des rainures périphériques
correspondantes 54, 55 prévues sur la surface externe de la grande section et
de la petite section du piston. Des dégagements 56, 57 à génératrices
parallèles à l'axe du piston sont prévus sur la périphérie extérieure des
grande
et petite sections pour permettre d'amener les saillies radiales 52, 53 en
face de
l'entrée des rainures périphériques 54, 55 par un mouvement de translation
parallèle à l'axe du piston. Puis, par une rotation autour de cet axe du
piston,
les nervures 52, 53 sont engagées dans les rainures 54, 55 avec blocage de la
bague d'étanchéité correspondante 50, 51. Le démontage des bagues 50, 51
s'effectue rapidement par un mouvement inverse.
Comme visible sur Fig.9, la bague d'étanchéité 50 prévue au niveau
de la grande section du piston présente un profil en V dont la concavité est
tournée vers la petite section, c'est-à-dire vers le bas selon la
représentation
des dessins. Ce profil en V est limité du côté extérieur par la lèvre 48 qui
assure
3o l'étanchéité contre la paroi de l'enveloppe et, du côté intérieur, par une
lèvre 58
légèrement tronconique qui assure l'étanchéité contre le piston.
La bague 50 comporte, du côté opposé aux lèvres 48,58 une autre
lèvre d'étanchéité 59 tronconique tournée en sens opposé, dont le diamètre
augmente en direction du couvercle de l'enveloppe. Cette lèvre 59 assure une
protection de la zone d'étanchéité entre piston et enveloppe, au niveau de la
lèvre 48, contre une retombée de particules abrasives.
La bague circulaire 51 de la petite section du piston présente une
section transversale en forme de V dont la concavité est tournée du côté de la
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grande section, c'est-à-dire vers le haut selon Fig.7. La branche extérieure
du V
forme la lèvre d'étanchéité 49 entre piston et enveloppe.
La paroi extérieure du piston 4, comme visible sur Fig.6, comporte
deux zones en creux telles que 4a, s'étendant sous les sièges des clapets 16
et permettant leurs déplacements verticaux alternatifs.
Le montage du moteur M peut être effectué de la manière suivante.
Les bagues d'étanchéité 50,51, montrées sur Fig.7, peuvent être
assemblées au piston 4, par la fixation à baïonnette, avant mise en place des
clapets.
Un sous-ensemble (Fig. 6) peut être constitué en engageant le pion
20b de la lame élastique 23 dans les échancrures 22 du poussoir 18, tandis que
le pion 20a est engagé dans les logements 21 de la biellette 14. Ce sous-
ensemble peut ensuite être mis en place dans le piston 4 en engageant la tige
31 du poussoir 18 dans le puits de guidage 32 et en engageant les axes 28 de
la biellette 14 dans les échancrures 24.
Le maintien de la lame 23, par encliquetage du pion 20a dans les
logements 21 de la biellette et du pion 20b dans les échancrures 22, facilite
la
manipulation du sous-ensemble (biellette 14 - lame élastique 23 - poussoir 18)
lors du montage.
Un autre sous-ensemble est préparé à partir du porte-clapets 15,39
dans la partie inférieure duquel sont encliquetés les clapets 17. Le porte-
clapets
15,39 est ensuite engagé dans le piston 4 selon un mouvement de descente
verticale en introduisant les nervures 40 dans les rainures de guidage
correspondantes du piston.
Les clapets 16 avec leurs tiges dirigées vers le haut sont ensuite
présentés au-dessous de la couronne 5. On fait ensuite passer la tige 45 de
chaque clapet 16 par l'ouverture du siège correspondant afin d'encliqueter
l'extrémité supérieure de cette tige dans le logement 44 du porte-clapets
15,39.
L'ensemble du piston, du poussoir, de la biellette et du porte-clapets
3o est réalisé. Ii suffit alors d'engager le piston dans le corps 2, puis
d'assembler le
couvercle 3 au corps 2 par vissage.
Les opérations de démontage ou de remplacement de pièces
défaillantes se déduisent des explications précédentes et sont extrêmement
simples et rapides.
Le fonctionnement du moteur est semblable à celui décrit dans
EP1 151 196 et ne sera que brièvement rappelé avec référence à Fig. 1 où le
piston 4 est en course ascendante. Le liquide sous pression, généralement de
l'eau, arrive par l'entrée 10. Les clapets 16 sont fermés alors que les
clapets 17
CA 02636627 2008-07-09
WO 2007/080249 PCT/FR2006/002673
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sont ouverts, permettant le refoulement du liquide de la chambre 9 vers la
chambre 11 et la sortie 12.
En fin de course ascendante, le poussoir 18 vient en appui contre
une butée liée au couvercle 13, ce qui provoque sous l'effet de la lame
ressort
23 le basculement de la biellette 14 vers l'autre position stable basse, avec
déplacement du porte-clapets 15 vers le fond 6a du piston. Les clapets 17 se
ferment tandis que les clapets 16 s'ouvrent. Le liquide sous pression passe
dans la chambre 9 fermée et le mouvement du piston est inversé.
En fin de course descendante, le poussoir 18 par son extrémité
to inférieure rencontre une butée G solidaire de l'enveloppe, ce qui provoque
un
nouveau basculement de la biellette 14 vers la position relevée et un
déplacement du porte-clapets 15 entraînant la fermeture des clapets 16 et
l'ouverture des clapets 17. Le mouvement du piston 5 est de nouveau inversé
et le piston repart en course montante.
Fig.11 illustre une variante de réalisation du poussoir 18 dont la tige
31 a est réalisée en deux parties 31b, 31c assemblées de manière démontable.
La partie supérieure 31b se prolonge vers le bas par un fût cylindrique 31d de
diamètre extérieur inférieur à celui de la partie haute de 31b. La partie
inférieure
31 c est tubulaire cylindrique pour recevoir le fût 31 d. Un verrouillage est
prévu
2o entre les deux pièces, notamment par un système à baïonnette 31e, 31f prévu
à l'extrémité inférieure des pièces. Le joint de poussoir est avantageusement
constitué par une bague 34a en matière plastique à section en V, à double
lèvre
semblable à la bague 51, mais de plus petit diamètre. La concavité du V est de
préférence tournée vers le haut. La bague 34a est montée sur la partie
inférieure 31c avec un système de fixation à baïonnette quart de tour,
semblable à celui décrit à propos des Fig.7 à 9. Ce montage permet un
changement aisé de la bague 34c en cas d'usure et un choix de matière
plastique, pour la bague 34a, présentant une bonne inertie chimique à l'égard
des liquides traversant le moteur et le doseur.
Fig.12 illustre une variante de réalisation des bagues d'étanchéité
démontables 50, 51. Selon cette variante, un encliquetage des bagues 50,51
sur le piston 4 est prévu en fin de rotation de l'assemblage à baïonnette.
Pour
cela, la bague 50 comporte une saillie radiale vers l'intérieur 52a prévue à
une
extrémité d'une nervure 52. Une fenêtre correspondante 52b est prévue dans la
paroi latérale du piston de manière qu'en fin de rotation de l'assemblage, la
saillie 52a entre dans la fenêtre 52b. Un verrouillage en rotation de la bague
50
est ainsi réalisé et permet d'empêcher un démontage indésirable de la bague
50 en fonctionnement. Pour démonter la bague 50, à l'aide d'un outil on pousse
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de l'intérieur, à travers la fenêtre 52b, la saillie 52a vers l'extérieur pour
la
dégager de la fenêtre.
Une disposition semblable est prévue pour la bague inférieure 51 qui
comporte une saillie radiale intérieure 53a, à une extrémité d'une nervure 53,
pour s'engager dans une fenêtre, non visible sur le dessin, du piston 4.
Le moteur hydraulique, plus généralement la machine hydraulique,
selon l'invention peut être réalisé entièrement en matière plastique, y
compris
les moyens élastiques E formés par la lame 23, et présente une grande
résistance aux produits chimiques sans aucune pièce métallique.
Le nombre de pièces constitutives de la machine est
considérablement réduit. Le montage et la maintenance sont simplifiés et
rendus plus aisés.
La bague d'étanchéité 50 de la grande section du piston intègre une
lèvre de protection 59. Les bagues d'étanchéité démontables 50,51 permettent
de conserver les sens d'étanchéité opposés pour obtenir l'injection du produit
additif entrant par le manchon 13 dans la chambre de sortie 11.
Le mécanisme de commande du basculement de la biellette 14 et du
changement de position du porte-clapets 15, 39 est particulièrement simple du
type à trois points.
